液相拡散(TLP)接合

液相拡散(TLP)接合による低温金属ウェーハ接合

イントロダクション

液相拡散（TLP）接合は、高信頼性の接合部や電気的接続が必要な場合に多く使用されます。このプロセスでは、中間層が溶融し、中間層の元素が基板材料中に拡散することで、等温凝固が起こります。これにより、接合温度よりも高い融点を持つ接合部が形成されます。

液相拡散（TLP）接合の大きな特徴は、共晶接合とは異なり、液相の接合界面が融点以下への冷却によってではなく、拡散によって凝固する点です。これにより、低いプロセス温度での処理が可能となり、ウェーハ接合後にはるかに高い再溶融温度が得られます。具体的には、中間層は低融点材料であり、高融点の母材の格子や粒界に移動することで、金属間化合物層を形成します。TLPでは、より速い拡散特性と高い信頼性を実現する組成を形成するために、流動特性、安定性、濡れ性に基づいて適切な中間層を選択することが重要です。他の接合技術と比較して、TLPは低温で気密封止を形成できる高度なはんだ接合の一種です。このプロセスはCMOS標準に適合する低温で実行でき、接合後のデバイスは高温といった過酷な環境にも耐えるため、MEMSの真空パッケージングに最適です。